Wie Sie beim Bremsen Energie und Kosten sparen
Bis 2050 werden voraussichtlich 70 % der Weltbevölkerung in urbanen Räumen leben. Die Nachfrage nach Personenverkehr wird sich voraussichtlich verdoppeln. Gleiches gilt für den Bedarf an klimafreundlichen Angeboten. Immerhin ist der gesamte Transportsektor derzeit noch für 25 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich.
Als führendes globales Transportunternehmen treibt Alstom die Entwicklung nachhaltiger technischer Innovationen voran und trägt damit auch zum Unternehmensziel bei, bis 2050 Kohlenstoffneutralität zu erreichen.
Ein weiterer Meilenstein auf diesem Weg ist das Projekt „Hesop“. Es zielt darauf ab, die Energieeffizienz von Zügen im Metro-, Straßenbahn- und S-Bahn-Betrieb durch eine intelligente Nutzung der Bremsenergie weiter zu steigern.
Alstoms Vizepräsident für Infrastruktur und Telekommunikation, Ignacio Rodriguez, erklärt, wie diese neue Technologie funktioniert, warum Hesop nachhaltig ist und in welchen Regionen die Technologie bereits eingesetzt wird.
„Energieeffizienz ist ein globaler Markttrend und Alstom hat sich verpflichtet, den Verbrauch seiner Lösungen zu senken.“
Die Funktionsweise von Hesop kurz erklärt
Wenn ein Zug bremst, werden seine Elektromotoren gleichzeitig als Generatoren eingesetzt, die Bewegung in Strom umwandeln. Aber nicht die gesamte „Bremsenergie“ wird vom Zug oder anderen Zügen auf der Strecke genutzt. „Letztendlich gehen während des Bremsvorgangs 15 % der Energie im Bremswiderstand verloren, wenn herkömmliche, nicht reversible Umspannwerke genutzt werden“, erklärt Rodriguez und fügt hinzu: „Das ist im Hinblick auf Effizienz und Nachhaltigkeit heute nicht mehr akzeptabel.“
Hier kommt die innovative Lösung von Alstom ins Spiel: Hesop ist ein reversibler Stromrichter, der zwischen dem öffentlichen Stromnetz und der Oberleitung oder der 3. Schiene der Bahn installiert wird und die beiden auf reversible Weise miteinander verbindet. Die Lösung kann in bestehenden Systemen nachgerüstet oder in der Bauphase in neue Netze implementiert werden. Hesop besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Traktionstransformator, einem reversiblen Konverter und einem AC-Filter.
Ist eine Strecke mit Hesop ausgestattet, können mehr als 99 % der verfügbaren Bremsenergie aufgefangen und entweder von anderen Umspannwerken in Bahnhofseinrichtungen, wie Rolltreppen, Aufzügen und Beleuchtung, wiederverwendet oder letztlich an Energieversorger verkauft werden. Das bedeutet, dass bei steigendem Verkehrsaufkommen – was in den nächsten Jahrzehnten unvermeidlich ist – die Leistung ohne Änderung der Infrastruktur erhöht werden kann. Dies führt grundsätzlich zu einer Verringerung des Energieverbrauchs und reduziert sowohl die Kosten als auch die CO2-Emissionen. Darüber hinaus wird durch die Umwandlung der elektrischen Bremsenergie auch die Wärmeabgabe in den Bremswiderständen reduziert, was den Belüftungsaufwand in Tunneln und an Bahnhöfen verringert.
„Der Markt für reversible Umspannwerke entwickelt sich bei aktuellen Ausschreibungen von einem „nice to have“ zu einem absoluten Muss. Diese Lösung wurde bereits von 10 verschiedenen Betreibern in 9 Ländern übernommen.“
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Infrastrukturkosten
Bei Neubauprojekten bietet Hesop die Möglichkeit, die Anzahl der erforderlichen Umspannwerke zu reduzieren. Infolgedessen sind weniger Stromversorgungsanlagen, Bauarbeiten und Immobilien erforderlich und es müssen weniger Versorgungseinrichtungen verlegt werden. Die Lösung kann zur Aufrüstung bestehender Systeme verwendet oder in neue Netze integriert werden.
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Stromverbrauch
Hesop ist die einzige Stromversorgungslösung auf dem Markt, die 99 % der verfügbaren Bremsenergie zurückgewinnt. Da die Energie von hoher Qualität ist, kann die zurückgewonnene Energie an Stromversorger weiterverkauft oder alternativ von der verbrauchten Menge abgezogen werden. Hesop ermöglicht es den Zügen auch, Bremswiderstände zu entfernen, was letztlich das Gewicht ebenso reduziert, wie den Bedarf an Tunnelbelüftung.
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Betrieb
Hesop ermöglicht auch bei Netzschwankungen eine Stabilisierung der Spannung und schafft so die Basis für einen flexiblen Netzbetrieb sowie eine Steigerung des Verkehrsvolumens. Hesop integriert auch Funktionen, die Wartungsaufgaben, wie die Enteisung der Oberleitung und die Fernüberwachung vereinfachen. Zudem lässt sich so der Einsatz mechanischer Bremsen reduzieren.
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Ein Beitrag zu einer nachhaltigeren Zukunft
Zurückgewonnene Energie wird innerhalb des Netzes wiederverwendet oder in das Stromnetz eingespeist, wodurch die CO2-Emissionen der Bahn reduziert werden.
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123Hesop-Einheiten bereits verkauft
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10an 10 Betreiber
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9in 9 Ländern
Wo Hesop bereits im Einsatz ist
Hesop ist in einer breiten Palette von Spannungs- und Leistungskonfigurationen erhältlich und wurde bereits von zahlreichen Nahverkehrsnetzen übernommen:
- Hesop wurde vom Life+ Programm der Europäischen Kommission ausgewählt, um eine neue 1500V-Version eines reversiblen Umspannwerks zu entwickeln, die jetzt in der Mailänder Metrolinie 3 von ATM in Betrieb ist.
- Außerdem hat Alstom von UK Power Networks den Auftrag erhalten, Hesop für die Installation auf der Victoria Line bereitzustellen, der meistbefahrenen und beliebtesten Londoner U-Bahn-Linie.
- Hesop wurde zudem für die Athener Metrolinie 4 ausgewählt, eines der größten geplanten Infrastrukturprojekte in der EU.
- 123 Hesop-Einheiten wurden bereits an 10 Netzwerke in 9 Ländern weltweit verkauft: Australien, Großbritannien, Italien, Panama, Vereinigte Emirate, Saudi-Arabien, Deutschland, Griechenland und Frankreich.
Was kommt als nächstes?
Alstom arbeitet derzeit an einem Forschungs- und Entwicklungsprojekt, um die Leistungsfähigkeit von Hesop weiter zu steigern und ein neues intelligentes Umspannwerk zu entwickeln. Dieses Umspannwerk wird in der Lage sein, Elektrofahrzeuge aufzuladen, gebrauchte Batterien wiederzuverwenden und sich an der Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz zu beteiligen.
